盾和彈之間的那點事(二十一)

涂林峰

美國“拉姆”近程艦空導彈采用了被動雷達制導技術

被動雷達制導

被動雷達制導是前文曾介紹的尋的制導方式的一種，屬于三大尋的制導方式（主動、半主動、被動）中的被動尋的制導。被動尋的制導的原理套用場景劇來解釋就是，士兵長了一雙比普通士兵的視力要強的多的眼睛（對應被動導引頭的接收頻率范圍和靈敏度），在沒有任何外部光照的幫助下，士兵能憑借超強的眼力發現黑暗中微弱的光芒，但前提條件是僵尸自身要發光（對應現實中敵方目標主動發射或輻射的電磁波信號），然后士兵尋著這點光找到僵尸并一磚拍死。可見被動制導的一大特點是對方目標必須要輻射某種能量，而且能量越大則越有利于士兵在黑暗中逮住僵尸。被動制導的彈上設備與半主動制導相似，只有電磁信號的接收裝置，而沒有發射裝置。但兩者的一個很明顯的區別在于，被動制導的那個“士兵”具備了超強的眼力，從而可以發現黑暗中任何微弱的光芒，而半主動制導的“士兵”則長了一雙正常視力的眼睛，它必須依賴外部光源的照射才能發現目標。可見被動尋的制導要正常工作，目標必須有電磁輻射，并且還要達到一定強度。被動尋的制導對目標和外部環境的依賴性較大，而且很容易受到目標的欺騙，其“主觀能動性”是三種尋的制導方式中最差的，這也使得被動尋的制導呈現出許多獨特的性能特點。

最常見的兩種被動制導方式即被動雷達制導和被動紅外制導。這兩種制導方式的制導原理是相似的，前者利用的是目標輻射的微波或無線電信號，而后者利用的是目標輻射的紅外線信號（熱輻射）。但在各種對空導彈中（包括地空導彈、空空導彈和艦空導彈等），被動紅外制導的使用頻率和范圍要高于被動雷達制導。這主要是因為被動紅外制導利用的是目標的紅外輻射能量，而任何常溫下的物體都會向外輻射紅外能量，尤其是高速飛行的空中目標，其天然具備了與天空背景區別明顯的紅外輻射特征。但被動雷達制導就不同了，它需要對方目標的雷達或電子設備主動開機并產生能量輻射后制導才能生效，否則便無從發現和攻擊目標。只要目標的雷達或電子設備不開機工作，或者采取了間斷性開機工作的方式，那么被動雷達制導導彈就無法發現和穩定跟蹤目標，也就談不上精確打擊目標了。因此被動雷達制導在導彈上的應用范圍是比較窄的，多用于一些特殊用途的導彈，最常見的應用就是反輻射導彈。

采用紅外制導方式的我國PL-9C空空導彈

反雷達導彈命中雷達目標前的瞬間

狙殺“指揮官”之反輻射導彈

反輻射導彈又稱為反雷達導彈，是指利用敵方雷達的電磁輻射進行導引，從而摧毀敵方雷達及其載體的導彈，在電子對抗中，它是對雷達硬殺傷最有效的武器。反輻射導彈的主要打擊目標為對方雷達，以及其它可能產生較強電磁輻射的電子設備（如電子戰裝置、通信裝置、敵我識別裝置等等），屬于一種專用的導彈。反輻射導彈作為一種被動尋的制導的精確制導武器，其制導原理使它只能用于攻擊能產生主動電磁輻射的目標，是名副其實的“電磁殺手”。在前文中曾將雷達比喻成防空系統中的“指揮官”，它在后方觀察戰場上敵人的一舉一動，并隨時向前線的“土兵”（導彈）發出作戰指令，可以說沒有“指揮官”（雷達）在后方的觀察和指揮，前線的“士兵”（導彈）就無法實時掌握戰場情況和敵人的動態，也就談不上采取正確的作戰行動了。“指揮官”一旦被對方狙殺，則整個防空系統就會失去作戰效能。從這一點上講，雷達（指揮官）可謂是地面/艦載防空系統的命門所在。雖然通過其它軟殺傷方式比如電子干擾也能讓地面防空雷達失效，但電子干擾只能在某個時間段內讓雷達系統暫時失靈，一旦停止干擾后雷達仍能繼續工作。而且隨著雷達技術的不斷進步，現代雷達的抗干擾能力越來越強，各種抗干擾、反偵察技術層出不窮，尤其是相控陣雷達在陸海空領域廣泛使用后，要通過電子干擾壓制對方的防空雷達將會越來越困難。因此最有效的防空壓制手段莫過于硬摧毀了，即使用反輻射導彈直接攻擊并摧毀對方的各種雷達設備，“致盲”對方的防空系統。美軍在越南戰爭中使用反輻射導彈就曾取得過很好的效果，成功壓制了北越的防空系統，使北越防空導彈的戰果直線下降。世界上近期發生的幾場局部戰爭也表明，使用反輻射導彈摧毀敵方雷達以首先奪取制電磁權，從而奪取戰爭主動權已成為現代戰爭的一般程式。海灣戰爭中，多國部隊發射了“百舌鳥”、“標準”、“哈姆”等反輻射導彈約1500枚，致使伊軍95%以上的雷達被摧毀，防空系統基本陷于癱瘓，從戰爭一開始就造成伊拉克防空部隊處于進退維谷的境地——雷達開機即意味著“自殺”，可能被對方的反輻射導彈捕獲并摧毀，不開機則防空系統又形同虛設。從這一點上講反輻射導彈也是“神盾”艦以及艦載防空系統的一大勁敵，并且與電子干擾、隱身化、低空突防、飽和攻擊等其它作戰方式一同構成了“神盾”艦在新時代作戰環境下面臨的主要威脅。

世界上最著名的反輻射導彈莫過于AGM-88“哈姆”（HARM）高速反輻射導彈。“哈姆”是美國現役的空對地反輻射導彈，用以取代早期的AGM-45“百舌鳥”（Shrike）與AGM-78“標準”（Standard ARM）反輻射導彈，美國空軍的F-16、A-7、A-6、F/A-18、EA-6B等戰機均可掛載和發射。“哈姆”導彈于1983年裝備部隊，主要用來攻擊敵方陸基或艦載防空系統，摧毀敵方地對空導彈制導雷達、防空火炮雷達以及警戒雷達，或使其雷達網絡失靈，喪失作戰能力。“哈姆”反輻射導彈的性能特點包括：1、速度高，射程遠。其最大速度達到3馬赫左右，可最大限度壓縮敵方雷達系統的反應時間，攻擊距離則達到25千米;2、被動雷達導引頭的接收頻帶寬，可用于攻擊現役各種型號的雷達系統;3、具備了一定的記憶功能。當被動雷達導引頭鎖定目標后，即使對方雷達關機，導引頭仍能憑借“記憶”鎖定并攻擊目標。“哈姆”導彈自投產后在歷經多個批次的改進后，最新的型號為AGM-88E“先進反輻射導彈”。“哈姆”參加了美國發動的海灣戰爭、科索沃戰爭等多次局部戰爭，尤其是在海灣戰爭中，

“哈姆”導彈大顯身手，在開戰的前5天就發射了600多枚，與“百舌鳥”、“標準”等反輻射導彈一起，壓制了伊拉克的預警雷達和防空導彈制導雷達系統，使其無法正常發揮防空作戰效能，從而有效降低了多國部隊的戰機戰損率，這也體現出了反輻射導彈在現代高科技戰爭中的重大作戰價值。除了用于反雷達作戰外，“哈姆”導彈還具備了打擊電子干擾設備的能力。在伊拉克戰爭中伊軍曾利用俄羅斯制造的GPS干擾裝置對美軍GPS信號進行了干擾，而“哈姆”反輻射導彈在上世紀90年代初期便已具備了打擊GPS信號干擾源的能力。

“鬼怪”戰斗機機翼下掛載的“百舌鳥”（左一）、“標準”（左二）和“哈姆”（右一）反輻射導彈

“哈姆”的最新型號AGH-88E“先進反輻射導彈”

那么反輻射導彈作為“電磁殺手”應該具備什么樣的性能呢？被動制導相當于一個視力非常好的士兵在黑暗中尋找那一絲絲亮光，那么士兵要發現僵尸的所在位置就只能依靠兩個前提條件：第一，僵尸發出的亮光足夠亮;第二，士兵的眼力足夠強。前一條在很多情況下是指望不上的，因為在任何情況下都不能指望戰場環境一定有利于己方，很多情況下僵尸自身發出的亮光是極其微弱并且指向其它方向的，比如敵方雷達發射的波束并不一定指向反輻射導彈的來襲方向，或者雷達波束的信號強度、能量密度非常小，甚至小到連雷達告警設備都不會觸發的地步。另外，進攻一方在任何情況下都不能指望對方的技術、戰術一定處于一個較低的水平。現代雷達普遍應用了低可截獲概率（LPI）技術，大多具備了雷達能量輻射程度可控、雷達波束指向可控、雷達信號頻率不斷變化等技術特征，具備了很強的“反偵察”能力。因此，反輻射導彈就要提高被動雷達導引頭的頻率覆蓋范圍、靈敏度和視場范圍，以適應復雜多變的戰場電磁環境，能在目標電磁輻射信號十分微弱且多變的情況下，仍然能準確發現和鎖定目標。

頻率覆蓋范圍決定了反輻射導彈可以攻擊的雷達種類。不同類型、不同用途的雷達其工作頻率通常也是不同的。一般來說，遠程警戒雷達和搜索雷達工作于頻率較低的頻段（如L波段、UHF波段乃至于米波波段），火控雷達和照射雷達則多工作于頻率較高的頻段（如X波段、Ku波段甚至毫米波波段），在常見的雷達頻段之外，新型防空雷達的工作頻段還有往短波（波長10米以上，如天波雷達和地波雷達）和光頻段（波長1毫米以下，如激光雷達）發展的趨勢。當反輻射導彈的被動雷達導引頭的頻率覆蓋范圍較小時，就意味著某些類型的雷達是它所不能探測與攻擊的，這就使得反輻射導彈的應用范圍和作戰靈活性受到很大限制。一個典型的例子就是俄羅斯Kh-31P反輻射導彈。由于早期蘇俄的微電子技術水平較差，難以研制寬頻帶、高靈敏度的被動雷達導引頭，因此Kh-31P導彈配備了3種覆蓋不同頻段的導引頭才能保證對付絕大部分類型的雷達系統，作戰時需要根據目標雷達的類型來決定使用哪一種導引頭。顯然這將嚴重影響Kh-31P的作戰靈活性，使其很難用于打擊戰場上臨時出現的雷達類型，而且一種導彈配備多種導引頭也會增加后勤保障的難度和成本。我國在引進Kh-31P反輻射導彈后，用國產制導系統對其進行了改進，用一種導引頭即基本實現了原來3種導引頭才能實現的頻率覆蓋范圍。美國反輻射導彈的發展也走了一條相同的道路。第一代“百舌鳥”反輻射導彈由于工作頻段太窄，為了對付不同頻段的雷達，不得不研制了多達18種通用導引頭，執行任務前根據已知情報選用相應的導引頭;第二代“標準”反輻射導彈的技術更進一步，只需要2種導引頭就能覆蓋同樣的頻率范圍;到了第三代“哈姆”反輻射導彈，才最終實現了一個導引頭包打天下。國內外新一代先進反輻射導彈的被動雷達導引頭可以探測從L波段到Ku波段范圍內的雷達系統，這一范圍集中了絕大多數的搜索、跟蹤與火控雷達，可以對整個雷達網內的幾乎所有類型的雷達實施打擊。除了頻率覆蓋范圍這一指標外，反輻射導彈導引頭的靈敏度和視場范圍也很重要。靈敏度決定了反輻射導彈捕獲、跟蹤微弱電磁輻射源的能力，視場范圍則決定了反輻射導彈跟蹤和攻擊目標的有效范圍。

俄羅斯Kh-31P反輻射導彈及其使用的導引頭

由于戰場電磁環境的復雜性以及防空雷達抗干擾、反偵察技術的發展，需要提升反輻射導彈彈上導引頭的“視力”水平。被動雷達制導作為尋的制導方式的一種，它同樣也繼承了尋的制導作用距離偏近的缺點。被動制導是一種非常“不主動”的制導方式，這也注定了其性能提升不可能是無限制的。比如被動尋的導引頭的靈敏度只能控制在一定程度之內，靈敏度太高了也不是什么好事，因為其它電子設備發出的無關輻射信號也會被導引頭所識別，導致信號分選與處理困難，傻傻分不清真假有用信號。單純的被動制導體制在對方采取相應的對抗措施后（比如雷達關機、轉移陣地或設置假輻射源目標），導彈的命中率將會急劇下降，因此為反輻射導彈引入其它制導方式組成復合制導勢在必行。反輻射導彈的被動雷達導引頭在與主動雷達、紅外、激光、電視、GPS/INS等制導技術相結合后，可大幅提升反輻射導彈的自主尋的和抗干擾、反欺騙能力，提高打擊精度，彌補被動雷達制導體制的固有缺陷。比如反輻射導彈在引入主動毫米波雷達制導技術后，可以先利用作用距離更遠的被動雷達制導捕獲對方雷達的發射信號，使導彈截獲、跟蹤雷達目標并確定自身的飛行路線;當導彈飛行至離目標較近的距離時再轉為制導精度更高、抗干擾能力更好的主動毫米波雷達制導，從而實現更高的攻擊成功概率。

美國空軍新一代反輻射導彈

這方面的典型例子就是美國“哈姆”反輻射導彈。“哈姆”自上世紀80年代投產后就不斷地進行技術改進，所以幾十年來都長盛不衰，直到現在仍然是美軍重要的反輻射導彈型號。“哈姆”的復合制導改進方案包括加裝GPS/INS復合制導、紅外成像制導、毫米波主動雷達制導等，可使“哈姆”導彈在對方雷達關機后仍具備攻擊目標的能力，甚至可用于攻擊雷達以外的其它高價值地面目標。而且“哈姆”反輻射導彈在采取復合制導方式之前，如果只依靠被動雷達導引頭，通常只能炸毀對方雷達系統的天線或波導管，敵方如果進行修理或更換設備后就能繼續執行防空任務。而且反輻射導彈在用于對付一些“非主流”的雷達系統時，比如低頻段的米波雷達或高頻段的毫米波雷達時，很可能會出現“有心殺賊，無力回天”的情況。比如低頻段的米波雷達以及天波/地波雷達，這類雷達系統雖然可以對大多數型號的反輻射導彈免疫，但由于其天線尺寸十分龐大，目標特征非常明顯，往往成為其它對地精確制導武器的理想攻擊目標。因此，當“哈姆”導彈采取了復合制導方式后，就可能具備對敵方整個防空系統的打擊能力，屆時敵方地面防空系統內的所有設備以及各種極高頻段、極低頻段的雷達系統都可以成為“哈姆”導彈的攻擊目標。這是空中力量從“對敵防空壓制”（SEAD）到“對敵防空摧毀”（DEAD）作戰模式轉變的重要標志之一，無疑將是十分重大的進步。

此外，反輻射導彈還有必要加強導彈的彈上信號處理能力。被動雷達制導對于復雜的戰場環境尤為敏感，戰場上的一架戰斗機可能會遭到數十部雷達的同時跟蹤，且敵方雷達和電子設備的體制也將更加多樣化，這就要求反輻射導彈的導引頭在信號篩選能力、處理速度等方面有較大的提高。如果說改進被動雷達導引頭的性能是從硬件層面上提升反輻射導彈的被動探測能力的話，那么加強信號處理能力就相當于從軟件層面上增強反輻射導彈的作戰性能。新一代反輻射導彈采用了可編程技術，使導彈能夠鎖定、攻擊多種體制的雷達，并且可以實現只通過軟件改進就能應對新類型的雷達威脅。尤其是當反輻射導彈引入數據鏈系統后，甚至可以成為信息化戰爭模式下的一個信息節點，將其探測、搜集到的戰場電磁信號數據回傳至后方指揮決策系統，提高己方作戰網絡對戰場電磁態勢的感知能力。

俄羅斯“鎧甲”S1防空系統以輪式車輛為底盤，有很強的公路機動能力

世界首款反輻射彈道導彈B611MR

國產CM-102機載反輻射導彈

面對反輻射導彈的威脅，對于防空雷達來說，最基本的躲避方法就是雷達關機。現代防空雷達多為車載式，具備了很強的機動轉移能力。目前，俄羅斯的新型防空系統已經具備了5分鐘“打了就跑”的能力，能在極短的時間內快速轉移陣地，以躲避對方反輻射導彈和其它空地武器的打擊，如S-300PMU2、S-400、“道爾”M2E和“鎧甲”S1等新型防空系統都具備了這種能力。在科索沃戰爭中曾出現過這樣的戰例：北約戰機對南聯盟的一個雷達目標發射了約100枚“哈姆”導彈都未能將它摧毀，最后該雷達卻被一枚英國的“阿拉姆”反輻射導彈摧毀，因為該導彈發射后可以打開自帶的降落傘，在空中先等待敵方雷達開機，然后再攻擊目標。顯然巡邏型反輻射導彈也是將來的一個發展方向。巡邏型反輻射導彈是對直接攻擊型反輻射導彈的重要補充，它能夠憑借長時間的滯空巡邏來壓制地面防空系統，可有效對付各種時敏目標，這在高機動性防空系統得到快速發展和普及的今天無疑是非常重要的。巡邏型反輻射導彈還可以采取誘使敵方雷達系統開機的戰術，先深入到敵方陣地上空進行盤旋飛行，引誘敵方防空雷達開機，導彈導引頭在截獲到雷達輻射信號后，引導反輻射導彈向地面雷達發動精確打擊。巡邏型反輻射導彈包括反輻射巡飛彈和反輻射無人機，其中的典型代表就是以色列“哈比”無人機。該無人機配備有被動雷達傳感器和高爆彈頭，可在目標區域進行空中盤旋，如發現敵方雷達出現即自主攻擊目標，如果沒有目標出現，無人機還可以自行返回基地。“哈比”反輻射無人機具有使用靈活、航程遠、續航時間長、反雷達頻段寬、智能化程度高等優點，我國目前已有同類型的國產產品問世。

英國“阿拉姆”（ALARM）空射反輻射導彈

從國外反輻射導彈的使用經驗來看，反輻射導彈的攻擊速度越快越好，以縮短敵方防空系統反應和關閉雷達的時間。目前，國內外新一代反輻射導彈的最大飛行速度普遍都超過了3馬赫。

此外，一些其它類型的導彈在改裝被動雷達導引頭后，也可以搖身一變成為具備打擊雷達能力的反輻射導彈，比如我國就曾在反艦導彈上加裝反輻射導引頭，使其具備了打擊艦載雷達的能力。我國還發展出了世界首款反輻射彈道導彈B61 1 MR，通過加裝寬帶被動雷達導引頭，使彈道導彈首次獲得了打擊電磁類目標的能力。而彈道導彈的高速度和高突防能力則將使對方防空系統喪失預警和反應時間，并且難以采取有效的對抗和攔截措施。未來反輻射導彈還應往射程更遠、威力更大、平臺適裝性更好的方向發展，我國就曾在珠海航展上展出過LD-10反輻射導彈和CM-102反輻射導彈，兩者可分別用于中輕型戰斗機和重型戰斗機/戰斗轟炸機。

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